2000 Fiscal Year Annual Research Report
分子認識機構の超微小解析に基づく新規プロテインフォスファターゼ阻害剤の合成と応用
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11480161
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
高井 章 名古屋大学, 医学部, 助教授 (50126869)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上村 大輔 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00022731)
磯部 稔 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (00023466)
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| Keywords | プロテインフォスファターゼ / 酵素阻害剤 / トートマイシン / オカダ酸 / NMR |
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| Research Abstract |
オカダ酸とトートマイシンは,1型および2A型プロテインフォスファターゼ(PP1およびPP2A)の高親和性阻害剤であり,それらの酵素に対して正反対の相対親和性を示す。本研究では,酵素結合に伴う阻害剤分子の超微小コンフォメーション変化の解析を行い、そのデータに基づいて天然物以上の有用な特性を持った新規阻害剤の設計・合成を行うことを目的として実験を遂行した。本年度(最終年度)は、次のような成果を得た。
1.昨年度、トートマイシン分子中,いくつかのn位-n+3位炭素ペア(C_n-C_<n+3>)を通常の^<12>Cから^<13>Cに完全に置換えたものを合成することに成功した。今年度、それらの酵素阻害作用性が,置換前のものと異ならないことを,精製プロテインフォスファターゼ標品を用いて確認した。
2.これらの^<13>C置換体単独のNMRスペクトルをとり,J_<Cn,Cn+3>カップリング定数から,C_n-C_<n+1>とC_<n+2>-C_<n+3>との間の角度φを測定した。ついで、等モルよりやや過剰の酵素を加えて,同様にφを測定し,酵素を加える前の値と比較した。
3.さらに、二種類のタンデム質量分析システム(MALDI-TOF MSとQ-ESI MS/MS)を用い,酵素単独および阻害剤結合体の質量分析を行った。これにより,阻害剤が酵素蛋白全体,またはその断片に結合した状態でのスペクトルを観察した。
4.得られたデータに基づきいくつかのトートマイシン誘導体を合成した。原物質より高親和性のものは今のところ得られていないものの、これら誘導体における酵素親和性の変化の検討から、トートマイシンのC1-C16セグメントの立体化学が本毒素に特徴的なPP1とPP2Aへの親和性の違いを決定する主要な因子であることを示すことに成功した。
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[Publications] Ogino,K.Takai,A.Ishida,Y.& Tomita,T.: "Effects of iodoacetate on spontaneous electrical activity, slow wave, in the circular muscle of the guinea-pig gastric antrum"Japanese Journal of Physiology. 49(6). 521-526 (1999)
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[Publications] Yotsu-Yamashita,M.,Sugimoto,A.,Takai,A.& Yasumoto,T.: "Effects of specific modifications of several hydroxyls of tetrodotoxin on its affinity to rat brain membrane"Journal of Pharmacology & Experimental Therapeutics. 283(3). 1688-1696 (1999)
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[Publications] Takai,A.,Tsuboi,K.,Koyasu,M.& Isobe,M.: "Effects of modification of the hydrophobic C1-C16 segment of tautomycin on its affinity to type 1 and type 2A protein phosphatases"Biochemical Journal. 350(1). 81-88 (2000)
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[Publications] Takai,A.& Harada,K.I.: "Freshwater hepatotoxins : ecobiology and classification. In Sea Food Toxicity : Mode of Action, Pharmacology and Physiology of Phycotoxins., ed.Botana,L.M., pp. 603-612"Marcel Dekker : New York. 798 (2000)
